Copolímeros a base de un compuesto que contiene ácido sulfónico.

Copolímero que contiene como componente monomérico

a) por lo menos un compuesto que contiene ácido sulfónico,

b) por lo menos una N-vinilamida, una acrilamida o metacrilamida que contiene nitrógeno, y

c) por lo menos un viniléter con por lo menos dos grupos funcionales, elegido de entre la seriedietilenglicoldiviniléter, trietilenglicoldiviniléter o butanodioldiviniléter.

Copolímeros a base de un compuesto que contiene ácido sulfónico Es objetivo de la presente invención un copolímero a base de un compuesto que contiene ácido sulfónico.

En el campo de la química de la construcción se emplean agentes para la retención de agua, en particular en sistemas de mortero, como representan por ejemplo los agentes licuantes, para poder mantener en el sistema de mortero la denominada agua de amasado y no permitir su absorción por el sustrato debido fuerzas capilares negativas. La remoción de grandes proporciones de agua de amasado influenciaría de manera negativa el curado del sistema de mortero y conduciría a deficientes calidades del producto.

En el estado de la técnica se describen numerosos agentes de retención de agua.

De este modo por ejemplo en EP 1 090 889 A1 se describe un aditivo para yesos y morteros especiales, donde se mencionan mezclas de arcilla y goma guar como típicos agentes de retención de agua.

Según la DE 195 43 304 A1 y US 5, 372, 642 se emplean derivados de celulosa como agentes de retención de agua. El mencionado escrito alemán de manifestación menciona aditivos para mezclas de materiales de construcción que contienen agua que describe, entre otros, derivados de celulosa solubles en agua que contienen grupos ácido sulfónico, ácido carboxílico o sulfato y un (co) polimerizado de vinilo que contiene ácido sulfónico y/o ácido carboxílico y/o un producto de condensación a base de formadores de aminoplastos o compuestos de arilo y formaldehído. Estos aditivos se distinguen por un buen poder de retención de agua y simultáneamente por sobresalientes propiedades de modificación de la reología en mezclas de materiales de construcción a base de cemento, tiza, yeso, anhidrita y otros agentes ligantes hidráulicos de fraguado. La mencionada patente de EEUU describe el empleo de carboximetiléteres, éteres de metilhidroxietilcelulosa o éteres de metilhidroxipropilcelulosa como aditivos para hidratar mezclas que contienen tiza y cemento. También en este caso las mezclas descritas deberían mejorar la capacidad de retención de agua de las mezclas de la química de la construcción.

Además al mortero frecuentemente se añade agente de fijación, para reducir o impedir el drenaje del mortero o de fisuras que van a ser reparadas o de superficies verticales. Con ayuda de estos agentes de fijación, la mezcla de mortero recientemente preparada se torna rígida y también se mejora parcialmente la adherencia al sustrato.

EP 0 773 198 A1 describe un sistema espesante para mezclas de materiales de construcción, sin recurrir en ello a la poliacrilamida. Aparte de por lo menos un éter de celulosa, en este sistema espesante se emplea también por lo menos un éter de almidón y por lo menos un silicato en placas. Las propiedades ventajosas de este sistema espesante deberían entran en consideración en particular en adhesivos de cemento para embaldosar y masillas de yeso. EP 0 445 653 A1 presenta una mezcla espesante a base de arcilla y una celulosa modificada. Como mineral de arcilla típico se indica la hectorita y como representante de celulosa la hidroxietilcelulosa. Del escrito alemán de manifestación DE 195 34 719 A1 se toma una mezcla de éteres de celulosa y hectorita sintética. Tales mezclas espesantes son empleadas para la producción de productos de materiales para la construcción. Tales sistemas deberían distinguirse por buenos valores de fuerza tensil adhesiva, en particular bajo la acción del agua así como un escurrimiento claramente reducido, por ejemplo de placas verticales de hormigón. De la inscripción europea EP 0 630 871 A1 se toman también otras combinaciones de espesantes para productos para materiales de construcción. Tales combinaciones son elegidas de entre éteres de celulosa no iónicos, solubles en agua o bien en soluciones acuosas de surfactantes y surfactantes o productos de condensación de ácido naftalenosulfónico elegidos. Con tales combinaciones debería poder alcanzarse mejoramientos relevantes de aplicación en las propiedades de elaboración de productos para materiales para construcción.

Para morteros en general, el experto diferencia entre sistemas basados en yeso y en cemento. En ello, tanto antes como ahora es deseable disponer de agentes de fijación o agentes de retención de agua, que muestren en ambos sistemas una buena eficacia. Frecuentemente se añaden a los morteros otros aditivos como agentes de retardo, látex o agentes licuantes, para ampliar adicionalmente el espectro de eficacia. En ello, evidentemente se depende siempre por un lado de una buena compatibilidad del agente de retención de agua o bien del agente de fijación, y por otro lado de los otros aditivos comúnmente empleados.

En la exploración y en particular la perforación en búsqueda de petróleo y gas natural, es necesario sellar contra la perforación las formaciones rocosas involucradas, pero también hacia otras formaciones. Mediante estas medidas de sellamiento se impide que el agua o el gas de la formación penetren en la perforación o bien que fluidos orgánicos puedan penetrar desde la perforación hacia las formaciones rocosas circundantes. Frecuentemente, en este contexto existe el peligro de que por la presión hidrostática de la columna de cemento se comprima agua desde la pasta de cemento a la roca circundante. Puede impedirse esto mediante la adición de los denominados Aditivos de Control de Pérdida de Fluidos, los cuales nuevamente son agentes de retención de agua. La adición de tales aditivos de control de pérdida de fluidos ocasiona un sellamiento de las tortas de filtro que se forman, por pequeñas

pérdidas de agua, entre la pasta de cemento y la formación rocosa. Por ejemplo, en la DE 31 44 770 A1 se describen típicos agentes de retención de agua, que son usados frecuentemente en este contexto. En ello, son copolimerizados solubles en agua a base de monómeros de vinilo. EP 0 163 459 A1 describe mezclas de cemento para el empleo en la cementación de perforaciones para petróleo, gas natural y agua. Tales mezclas contienen productos de condensación de formaldehído con acetona, o también compuestos que contienen acetona, que contienen polímeros que tienen grupos de sulfonato de sodio.

A partir de la inscripción europea EP 1 375 818 A1 se conocen aditivos poliméricos que pueden ser empleados para el control de las denominadas "pérdida de fluidos". Los aditivos descritos en este documento consisten en cuatro monómeros, donde se mencionan como sus representantes típicos sales de calcio de ácido 2-acrilamido-2metilpropanosulfónico, la sal de calcio de ácido maleico así como N-vinilcaprolactama y 4-hidroxibutilviniléter.

A partir de la inscripción internacional de patente WO 03/085013 A2 se conocen copolímeros solubles en agua a base de acidos sulfónicos olefínicos, ácidos dicarboxílicos olefínicos, vinilamidas así como vinil- y/o alquiléteres y/o derivados de bisacrilo así como el empleo de estos copolímeros como agentes de retención de agua, agentes espesantes o agentes antisegregación para sistemas acuosos de materiales para la construcción, que contienen agentes ligantes como cemento, tiza, yeso, anhidrita, etc., o para suspensiones de arcilla, preferiblemente a base de bentonita.

Finalmente se remite aún a la inscripción francesa FR 2 698 004 A1: se describen dispersiones acuosas para propósitos cosméticos o dermatológicos, donde como representante típico se menciona un copolimerizado entrelazado de acrilamida/AMPS, el producto "Sepigel 305". Éste Sepigel 305 es una emulsión a base de poliacrilamida, que encuentra aplicación para la modificación de reología en los productos cosméticos o dermatológicos indicados.

Aparte del poder de retención de agua y la fuerza de sellamiento, existe otro criterio para pastas de cemento frescas y aún no curadas en su estabilidad de fases. Para la producción de hormigón para el transporte y partes listas de hormigón, pero también en la cementación de perforaciones se emplea frecuentemente pastas de cemento que tienen tendencia a una separación parcial. En todos los campos de aplicación esto conduce a grandes problemas técnicos, puesto que frecuentemente de modo dramático tanto la adherencia como también la densidad dejan mucho que desear. Por esta razón se buscó y se busca poner a disposición nuevos compuestos que posean por un lado un pronunciado poder de retención de agua, mejoren además la fuerza de fijación y finalmente impidan la separación.

Por regla general se añaden a las pastas de cemento aún otros aditivos como agentes licuantes y agentes de retardo. Estos aditivos actúan no obstante por regla general sólo entonces cuando ellos se adsorben en una o varias fases de klinker o bien... [Seguir leyendo]

1. Copolímero que contiene como componente monomérico a) por lo menos un compuesto que contiene ácido sulfónico, b) por lo menos una N-vinilamida, una acrilamida o metacrilamida que contiene nitrógeno, y

c) por lo menos un viniléter con por lo menos dos grupos funcionales, elegido de entre la serie dietilenglicoldiviniléter, trietilenglicoldiviniléter o butanodioldiviniléter.

2. Copolímero según la reivindicación 1, caracterizado porque posee un peso molecular > 40.000 g/mol, preferiblemente > 80.000 g/mol y particularmente preferido > 100.000 g/mol.

3. Copolímero según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el componente monomérico a) es por

lo menos un compuesto elegido de entre la serie de ácido 2-acrilamido-2-metanopropanosulfónico (AMPS) , ácido 2acrilamidopropanoico, ácido estirenosulfónico, ácido vinilsulfónico, ácido alilhidroxipropanosulfónico o sus sales.

4. Copolímero según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el componente monomérico b) es por lo menos un compuesto elegido de entre la serie N-vinilcaprolactama, N-N-dimetilacrilamida, N-N-dietilacrilamida, isopropilacrilamida, N-vinilpirrolidona, N-vinilacetamida, N-vinilformamida, N-metil-N-vinilacetamida, N-alquilacrilato o N-alquilmetacrilato.

5. Copolímero según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque contiene los componentes monoméricos a) , b) y c) en la relación del peso de 40 % a 90 % : 2 a 40 : 0, 05 % a 5, 0 %.

6. Empleo del copolímero según una de las reivindicaciones 1 a 5 como aditivo para ligantes hidráulicos y/o mezclas que contienen componentes que pueden hinchar en agua.

7. Empleo según la reivindicación 6 como aditivo para mezclas a base de cemento, CaSO4 o arcilla.

8. Empleo según una de las reivindicaciones 6 o 7 como agente de retención de agua, agente espesante o agentes de fijación.

9. Empleo según una de las reivindicaciones 6 a 8 en pastas de cemento para perforación, enjuagues de perforación

o fluidos estimulantes.

10. Empleo según una de las reivindicaciones 6 a 9 en combinación con otros aditivos químicos para la construcción, como agentes de modificación de reología, agentes de retardo de curado, agentes de aceleración de curado, agentes formadores de poros de aire, agentes que transforman en hidrófobo y sus mezclas.

11. Empleo según una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque el copolímero es añadido a las mezclas de sustancias químicas para la construcción en una cantidad de 0, 05 a 5 % en peso, preferiblemente de 0, 1 a 2 % 30 en peso y particularmente preferido de 0, 2 a 1, 0 % en peso.